建設(shè)項(xiàng)目職業(yè)病危害預(yù)評(píng)價(jià)中應(yīng)用數(shù)學(xué)模型方法的探討

PAGEPAGE1建設(shè)項(xiàng)目職業(yè)病危害預(yù)評(píng)價(jià)中應(yīng)用數(shù)學(xué)模型方法的探討當(dāng)前，危險(xiǎn)化學(xué)品危害事故時(shí)有發(fā)生。大量危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)泄漏將會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸、中毒等重大事故，造成嚴(yán)重的人員傷亡和環(huán)境污染，并可引起突發(fā)中毒等公共衛(wèi)生事件。因此，在建設(shè)項(xiàng)目職業(yè)病危害預(yù)評(píng)價(jià)工作中需要有一個(gè)科學(xué)、簡(jiǎn)明、可行、規(guī)范的定量評(píng)價(jià)方法，對(duì)突發(fā)中毒事故的影響范圍及危害程度進(jìn)行定量分析，使職業(yè)病危害預(yù)評(píng)價(jià)報(bào)告的內(nèi)容對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)單位起到具體的指導(dǎo)作用。但目前在建設(shè)項(xiàng)目職業(yè)病危害預(yù)評(píng)價(jià)規(guī)范和實(shí)際工作中還缺乏這樣的評(píng)價(jià)方法。為此，我們借鑒建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)和安全預(yù)評(píng)價(jià)方法、評(píng)價(jià)工作經(jīng)驗(yàn)及事故案例等加以綜合分析，探討在建設(shè)項(xiàng)目職業(yè)病危害預(yù)評(píng)價(jià)中應(yīng)用數(shù)學(xué)模型方法對(duì)職業(yè)病危害事故影響范圍及危害程度進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。一、數(shù)學(xué)模型的選擇工業(yè)生產(chǎn)中由于設(shè)備或管道損壞或操作失誤引起有毒化學(xué)物質(zhì)大量泄漏，或有的化學(xué)物質(zhì)在火災(zāi)、爆炸等重大事故時(shí)，生成的有毒蒸氣云在空氣中漂移、擴(kuò)散。為了比較精確地計(jì)算毒害區(qū)域的大小，國(guó)內(nèi)外開發(fā)了一些計(jì)算機(jī)軟件，根據(jù)不同的有毒化學(xué)物質(zhì)泄漏的事故類型、擴(kuò)散模型和物質(zhì)毒性大小等計(jì)算可能致人死亡或中毒的范圍。我們?cè)诮ㄔO(shè)項(xiàng)目職業(yè)病危害預(yù)評(píng)價(jià)工作實(shí)踐中，分析有毒化學(xué)物質(zhì)大量泄漏所致的突發(fā)中毒事故后果時(shí)嘗試運(yùn)用了以下兩個(gè)數(shù)學(xué)模型。（一）有毒氣體半球擴(kuò)散模型這是一種有毒氣體泄漏危害區(qū)域的估算方法，閃蒸液體或加壓氣體瞬時(shí)泄漏后有一段快速擴(kuò)散時(shí)間，泄漏氣體（或液體閃蒸形成蒸氣）的氣團(tuán)呈半球形向外擴(kuò)散。有毒氣體泄漏半球擴(kuò)散半徑計(jì)算公式：式中，R：有毒氣體的擴(kuò)散半徑，m；Vg：有毒介質(zhì)的蒸氣體積，m3；C：有毒介質(zhì)在空氣中危險(xiǎn)濃度值，％。（二）氣體外逸擴(kuò)散濃度計(jì)算公式當(dāng)發(fā)生有毒氣體大量泄漏時(shí)，在一定距離內(nèi)任一地點(diǎn)空氣中有毒氣體濃度按氣體外逸擴(kuò)散濃度計(jì)算公式進(jìn)行估算。氣體外逸擴(kuò)散濃度計(jì)算公式：C=100M/vx2(e-20h/x)式中，C：有害氣體濃度，mg/L；M：泄漏氣體數(shù)量，t/d；v；風(fēng)速，m/s；x：由泄漏處到測(cè)定濃度處距離，m；h：地面高度，m。當(dāng)泄漏氣體離地面高度1～2m，而距離大于1000m時(shí)e-20h/x≈1。二、數(shù)學(xué)模型實(shí)際應(yīng)用舉例（一）某企業(yè)油改煤工程生產(chǎn)中可能發(fā)生的突發(fā)一氧化碳中毒事故影響范圍定量分析某企業(yè)為大型化工企業(yè)，主要生產(chǎn)化肥及純堿，油改煤工程項(xiàng)目可能存在的主要事故風(fēng)險(xiǎn)有煤氣爆炸和粗煤氣的大量泄漏事故，尤其是氣化爐、粗煤氣柜、煤氣壓縮及關(guān)輸送管道等如果發(fā)生粗煤氣的大量泄漏，可造成突發(fā)一氧化碳中毒事故。在建設(shè)項(xiàng)目職業(yè)病危害預(yù)評(píng)價(jià)報(bào)告中，根據(jù)有毒氣體泄漏半球擴(kuò)散模型和物質(zhì)毒性大小等，估算煤氣柜、氣化、煤氣壓縮等工作場(chǎng)所一氧化碳大量泄漏可能致人死亡、中毒的范圍。對(duì)企業(yè)油改煤工程建成投產(chǎn)后可能發(fā)生的突發(fā)一氧化碳中毒故影響范圍和危害程度做出了定量評(píng)價(jià)。1.一氧化碳危害區(qū)域濃度劃分：按照一氧化碳在空氣中達(dá)到職業(yè)觸限值（短時(shí)間接觸容許濃度）、人持續(xù)吸入0.5～1.0h急性中毒有死亡危害濃度劃分為兩個(gè)危害區(qū)域；C1＝0.0024％，即職業(yè)接觸限值PC-STEL為30mg/m3，經(jīng)換算為0.0024％；C2＝0.15％，即一氧化碳在空氣中達(dá)到人持續(xù)吸入0.5～1.0h急性中毒有死亡危害的濃度。2.泄漏量確定及危害半徑估算：該工程項(xiàng)目煤氣柜為緩沖儲(chǔ)存裝置，如果發(fā)生大量煤氣泄漏后，往往會(huì)對(duì)一定的范圍造成危害，甚至造成人員中毒、死亡。煤氣柜的儲(chǔ)存量為5000m3，其中一氧化碳占41.9％，約為2095m3，假設(shè)發(fā)生事故，全部泄漏，這些有毒空氣以半球形向地面擴(kuò)散，可估算出一氧化碳?xì)怏w的擴(kuò)散半徑為：取C1＝0.0024％，；取C2=0.15%，。煤氣柜發(fā)生大量泄漏后，急性一氧化碳中毒區(qū)域邊長(zhǎng)為19m的60°扇形區(qū)域是最危險(xiǎn)的區(qū)域；邊長(zhǎng)為75m的60°扇形區(qū)域?qū)⒊^我國(guó)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的短時(shí)間接觸容許濃度。該工程項(xiàng)目氣化生產(chǎn)的煤氣經(jīng)洗滌后在電除塵、脫硫脫碳以及連接煤氣柜、煤氣壓縮的管道階段發(fā)生的粗煤氣泄漏。從泄漏發(fā)生到得到有效控制設(shè)定為10min，一氧化碳泄漏量根據(jù)各工段粗煤氣中一氧化碳的體積百分比進(jìn)行估算。經(jīng)計(jì)算，脫碳后至煤氣壓縮工段發(fā)生大量泄漏后，急性一氧化碳中毒區(qū)域邊長(zhǎng)為18m的60°扇形區(qū)域，是最危險(xiǎn)的區(qū)域；邊長(zhǎng)為71m的60°的扇形區(qū)域?qū)⒊^我國(guó)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的短時(shí)間接觸容許濃度。氣化、電除塵及脫硫等工段發(fā)生大量泄漏量，急性一氧化碳中毒區(qū)域邊長(zhǎng)為16m的60°扇形區(qū)域，是最危險(xiǎn)的區(qū)域；邊長(zhǎng)為65m的60°扇形區(qū)域?qū)⒊^我國(guó)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的短時(shí)間接觸容許濃度。3.估算結(jié)果分析：以上述計(jì)算結(jié)果可以得知，油改煤工程項(xiàng)目主要生產(chǎn)裝置區(qū)如果發(fā)生一氧化碳大量泄漏后，急性一氧化碳中毒區(qū)域邊長(zhǎng)16～19m的60°扇形區(qū)域是最危險(xiǎn)的區(qū)域；邊長(zhǎng)為65～75m的60°扇形區(qū)域?qū)⒊?/p>